五味子非药用部位活性成分和药理作用研究进展

刘继艳，王 冰，李超宇，于 淼, 3, 4, 5*

五味子非药用部位活性成分和药理作用研究进展

刘继艳1，王 冰2, 5*，李超宇1，于 淼1, 3, 4, 5*

1. 哈尔滨商业大学 药物工程技术研究中心，黑龙江 哈尔滨 150076 2. 哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江 哈尔滨 150076 3. 国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心，黑龙江 哈尔滨 150076 4. 黑龙江省肿瘤预防与抗肿瘤药物研究重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150076 5. 哈尔滨商业大学药物研究所博士后科研工作站，黑龙江 哈尔滨 150076

五味子始载于《神农本草经》，具有收敛固涩、益气生津、补肾宁心的功效。在《中国药典》2020年版中规定五味子的药用部位是干燥成熟果实，含有木脂素、多糖、萜类及黄酮等化合物，具有调节中枢神经系统和内分泌系统、抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抑菌等作用。近年来研究显示五味子藤茎、叶、果梗和根等非药用部位同样含有木脂素、多糖、萜类及黄酮等活性成分，其中一些活性成分含量高于药用部位，但非药用部位常作为杂质被废弃，不仅未得到充分利用还造成资源浪费。基于已公开发表的文献，对五味子非药用部位的活性成分和药理作用进行总结，为深入开发五味子非药用部位提供参考和数据支撑，为五味子非药用部位的综合利用打下基础。

五味子；非药用部位；木脂素；多糖；中枢神经系统；抗肿瘤；抗氧化

五味子(Turcz.) Baill. 始载于《神农本草经》。《中国药典》2020年版中规定五味子的药用部位是干燥成熟果实，其性温，味酸、甘，归肺、心、肾经，具有收敛固涩、益气生津、补肾宁心的功效，为临床常用中药[1]。因含有多种活性成分，五味子具有抗炎、抗氧化、镇静催眠及抗肿瘤等作用，广泛用于医药、保健、食品和化妆品等领域[2]。近年来，国内外学者通过对五味子非药用部位分析和探究，发现其非药用部位同样富含木脂素、多糖、萜类及黄酮等多种活性成分[3-4]。其中部分木脂素和黄酮类成分含量在一些非药用部位中均高于药用部位[5-6]，具有潜在的开发价值，但目前的研究相对有限，存在一些盲区和不足，不同程度上限制了五味子非药用部位的开发与利用。本文综述了五味子非药用部位的活性成分及药理作用，为深入开发五味子非药用部位提供参考和数据支撑，为五味子非药用部位的综合利用打下基础。

1 五味子非药用部位主要活性成分

1.1 木脂素

研究发现五味子非药用部位中均含有木脂素，特别是藤茎和根部中木脂素含量与药用部位相当甚至更高。胡俊男等[7]通过HPLC法测定4年生五味子藤茎中五味子醇甲、五味子醇乙、五味子酯乙、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素含量，结果发现与其药用部位的含量相当。此外，于俊林等[5,8]研究发现五味子藤茎中木脂素含量会随着生长年限的增长而递增，6年生的五味子藤茎中五味子甲素、五味子乙素含量均高于药用部位，且主要存在于韧皮部。

相比之下，五味子叶中木脂素含量较低。吴亚楠等[9]通过比较五味子叶和药用部位中7种木脂素类成分，发现两者所含木脂素成分相似，但含量相差悬殊。其中药用部位中的五味子甲素质量分数为1.03 mg/g，而叶中五味子甲素的质量分数仅为0.035 mg/g。此外，五味子果梗中木脂素成分含量与药用部位也相差较大，郝书文等[10]对北五味子果梗和药用部位中的相同化学成分进行比较，发现果梗中的五味子乙素含量比药用部位低很多，只有其约1/3左右的含量。魏盼盼等[11]对2年生五味子不同部位进行了回流提取，获得了3种主要的木脂素成分：五味子醇甲、五味子甲素和五味子乙素。经过含量比较，发现五味子甲素和五味子乙素的含量由高到低为根＞果实＞茎＞叶。

1.2 糖类

多糖是一种由单糖组成的高聚糖大分子，相对分子质量由几万到几千万不等，在自然界分布广泛[12]。胡俊男[7]利用柱前衍生结合HPLC分析，比较了五味子果实和藤茎在多糖组分上的差异，发现五味子藤茎和果实中均含有多种单糖组分，如甘露糖、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖，而果实中还含有鼠李糖和半乳糖醛酸。刘俊霞等[13]研究发现1年生五味子藤茎的多糖含量高于2年生藤茎，其中1年生藤茎的多糖质量分数最高达到4.44%。王鑫等[14]通过单因素和正交试验优化五味子叶中多糖最佳提取工艺条件（物料比31 mL∶1 g、提取温度81 ℃、提取时间245 min），得率为7.08%。采用苯酚硫酸法测得其总糖质量分数为（65.21±2.15）%，同时测定其单糖组成为葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸和核糖。相比于五味子藤茎多糖，五味子叶多糖组分更丰富，糖含量也更高，说明五味子叶在药用价值上有着很大的潜力。

1.3 萜类

近年来，研究人员主要采用GC-MS技术对五味子萜类成分进行分析。Park等[15]采用GC-MS法对五味子药用部位中挥发油成分进行分析，共鉴定出44种化合物，其中主要成分是单萜和倍半萜，占总量的38%和45%。五味子藤茎同样含有大量的单萜、倍半萜类成分，Jin等[16]对不同果色的五味子藤茎进行分析，共鉴定出56种化合物，其中单萜（27.6%～39.6%）和倍半萜（22.2%～33.6%）是主要挥发性成分。赵倩倩等[17]利用大孔吸附树脂、葡聚糖凝胶、硅胶柱色谱、半制备高效液相色谱等多种方法对五味子叶进行分离纯化，共分离鉴定了15种化合物，三萜类化合物占40%，其中羊毛脂烷型三萜类物质schizandronic acid和环阿屯烷型三萜类物质kadnanolactone C是首次从五味子叶中分离出来。Liu等[18]从五味子叶中分离出1种新型异甲烯三萜（SNT），具有特殊的7,8-开环-1,8-环双萜类的结构，这一发现对于五味子叶化学成分的研究提供了新的机遇和方向。

此外，杨炳友等[19]使用70%乙醇对五味子果梗进行提取，共分离出了10种单萜及倍半萜类化合物，其中有9种为首次从五味子属中分离得到。刘艳等[20]从五味子根70%乙醇提取物中分离并鉴定了37种化合物，包含7种单萜类化合物，占总量的19%，其中5种为首次从木兰科中分离出来，1种为首次从五味子属中分离出来。Tanaka等[21]对五味子根的醋酸乙酯层提取物进行分离，成功分离出了5种新的三萜类化合物，同时还鉴定出21种已知化合物，其中包括了10种三萜类和2种倍半萜化合物。Peng等[22]也从五味子根部分离出1种新的倍半萜(−)-(7,10)-3,11,12,13-tetra- hydroxy-calamenene。这些研究结果表明，五味子的不同部位均含有丰富的萜类化合物资源，尤其是五味子叶中含有许多新颖的三萜类化合物，这为进一步开发和利用五味子提供了理论和实践基础。

1.4 黄酮

五味子叶中黄酮类成分较为丰富，金银萍等[6]发现五味子叶中总黄酮的质量分数（5.147 mg/g）远大于藤茎（1.357 mg/g）和果实（0.104 mg/g）。五味子叶中总黄酮类成分的含量约为藤茎的3.8倍、果实的49.5倍。郝岩等[23]采用紫外-可见分光光度法测定五味子叶中的总黄酮质量分数高达4.216 mg/g。

目前已经成功地从五味子的非药用部位分离出了90余种化合物，如表1所示，结构见图1。相比于五味子药用部位，五味子藤茎和根具有较高的木脂素含量，而五味子叶具有较高的总黄酮含量，这些化合物在多个领域具有广阔的应用前景。

表1 五味子非药用部位的化合物

表1（续）

表1（续）

A-藤茎；B-叶；C-果梗；D-根。

A-vine stem; B-leaf; C-fruit stalks; D-root.

2 五味子非药用部位药理作用

2.1 对中枢神经系统的作用

2.1.1 镇静催眠 五味子是我国传统的安神药之一，近年来研究表明，五味子非药用部位具有明显的镇静催眠作用[38]。Li等[39]研究发现，五味子乙素可显著提高小鼠外周血及大鼠大脑皮层、海马、下丘脑中γ-氨基丁酸（γ-aminobutyricacid，GABA）水平，降低谷氨酸（glutamic acid，Glu）水平，增加GABA/Glu水平。此外，五味子乙素还可上调大脑皮层、海马和下丘脑中γ-氨基丁酸A型受体α1亚单位（γ-amino-butyric acid type A receptor α1，）和基因的表达，从而产生镇静催眠的作用。陈红旭等[40]通过小鼠自主活动、高架十字迷宫、高架零迷宫等实验发现五味子藤茎木脂素（vine stem lignans，SSL）具有镇静、催眠和抗焦虑的作用，同时，研究还发现SSL能够增加小鼠脑组织中GABA/Glu水平，提高GABAA Rα1的表达水平，且随着SSL剂量的增加，该效应逐渐增强，推测这可能是SSL发挥镇静催眠和抗焦虑作用的主要机制之一。

2.1.2 缓解记忆障碍 研究发现五味子乙素可以通过上调大鼠海马组织中的突触后致密蛋白-95（post synaptic density protein-95，PSD-95）和突触素（synaptophysin，Syn）蛋白表达，影响突触结构和传递效能，促进神经细胞突触可塑性，从而改善学习和记忆能力[41]。刘佳乐等[42]通过建立-半乳糖小鼠学习记忆障碍模型，观察五味子根、茎、叶及果实多糖的改善学习记忆作用，通过避暗实验和Morris水迷宫实验发现五味子根、茎及果实多糖对-半乳糖所致小鼠学习记忆障碍均具有改善作用。

2.1.3 神经保护 Jang等[37]从五味子根中分离出新型三萜类化合物micrandilactone C（MC），实验证明MC预处理可改善3-硝基丙酸（3-nitropropionic acid，3-NPA）中毒后的神经行为障碍，通过抑制转录激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）信号通路，显著减轻亨廷顿病引起的行为功能障碍、纹状体变性和免疫反应。此外，Peng等[22]从五味子根中发现1种新的木脂素schineolignin D，在12.5 μmol/L浓度下具有显著的神经保护作用，可以有效地保护肾上腺嗜铬细胞瘤细胞（PC12细胞）免受过氧化氢（H2O2）诱导引起的神经损害。通过观察小胶质细胞和神经元细胞共培养模型以及星形细胞瘤和神经元细胞共培养模型中的神经保护活性，发现从五味子藤茎中分离出来的单萜化合物在2种共培养模型上均具有中等的活性[43]。

2.1.4 抗阿尔茨海默症（Alzheimer disease，AD） 王鑫等[14]通过AlCl3联合-半乳糖建立了AD小鼠模型，发现五味子叶多糖可以改善AD模型小鼠的肠道功能，提高有益菌丰度，降低有害菌丰度，并改善AD模型小鼠肠道菌群紊乱的状态，从而起到治疗AD的作用。Yang等[44]采用大鼠海马内注射β-淀粉样蛋白1-42（amyloid β-protein，Aβ1-42）来诱导AD模型，通过Morris水迷宫实验和抗氧化实验评价AD大鼠的认知功能和脑内氧化应激状态。结果表明，五味子藤茎粗提物可降低丙二醛（malondialdehyde，MDA）水平并提高超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）的活性，具有治疗AD的潜在效果。

2.2 对内分泌系统的作用

五味子乙素对早期糖尿病视网膜病变（diabetic retinopathy，DR）大鼠具有保护作用，其作用机制可能是通过增加血红素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）的表达从而减轻炎性反应及氧化所带来的损伤[45]。采用ip链脲佐菌素及高糖高脂饮食构建2型糖尿病大鼠模型，结果显示五味子乙素通过降低MDA含量，提高SOD活性，降低白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）、IL-6、IL-18水平，活化腺苷酸活化蛋白激酶（adenosine monophosphate activated protein kinase，AMPK）-肝脏激酶B1（liver kinase B1，LKB1）信号通路，从而改善大鼠的糖尿病症状[46]。

2.3 抗肿瘤作用

Zhang等[47]从五味子叶中分离出新的木脂素类化合物schinlignan H，以阿霉素为阳性对照，通过体外细胞实验观察schinlignan H对人胶质母细胞瘤LN229细胞的作用，发现其具有抑制肿瘤细胞生长的作用。Tanaka等[21]将从五味子根中分离出的三萜类化合物schinensins A～D作用于乳腺癌MCF-7细胞、肺癌A549细胞、子宫癌HeLa细胞和白血病RPMI 8226细胞，使用MTT法测定其抑制率，结果显示schinensins C、D对MCF-7细胞的抗增殖活性比对其他细胞系的抗增殖活性更强，且其抑制效果相当于阳性对照药。

Xu等[48]观察五味子甲素对三阴性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）的抑制效果，体内实验结果显示，五味子甲素在TNBC异种移植小鼠模型中通过调控Wnt家族分泌蛋白/β-连环蛋白（Wnt/β-catenin）信号通路抑制肿瘤生长，与对照组相比，五味子甲素给药后小鼠肿瘤明显减小；体外实验中，五味子甲素通过诱导细胞周期阻滞和细胞凋亡，显著抑制了TNBC细胞的生长，表明五味子甲素具有抗肿瘤活性。

2.4 抗氧化作用

五味子藤茎和叶等部位均表现出良好的抗氧化能力。郑晓霞等[49]通过测定1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基、羟自由基水平和总抗氧化能力，发现五味子藤茎水提取物对受到中波紫外光紫外线B（ultraviolet radiation B，UVB）照射人皮肤角质细胞具有一定的保护作用，同时50%乙醇洗脱得到的五味子藤茎提取物对UVB照射后形成的氧化损伤有更强的保护作用。李斌等[50]研究发现，质量浓度为0.5 mg/mL的五味子藤茎三萜具有较强的还原能力，且强于30 μg/mL的维生素C（vitamin C，VC）和2 μg/mL的维生素E，其能够清除羟自由基和DPPH自由基，并且清除率随着质量浓度的增加而提高。该研究还发现，五味子藤茎三萜对邻苯三酚的自氧化也有一定的抑制作用，但对超氧阴离子自由基的清除能力低于VC。

以VC为对照药，根据羟自由基、DPPH自由基和超氧阴离子自由基的清除能力来评价五味子叶多糖的抗氧化活性，结果显示五味子叶多糖对超氧阴离子自由基具有良好的清除作用，且清除能力接近于VC[51]，而五味子叶中黄酮类化合物对超氧阴离子自由基的清除能力较弱[52]。

2.5 抗炎作用

乔子敬等[53]发现五味子醇甲可不同程度地抑制小鼠的耳肿胀和足肿胀，降低血清中肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和IL-1β的水平，表现出良好的抗炎活性。Song等[54]从五味子根中提取的schisanbilactone A具有抗炎活性，对一氧化氮（nitric oxide，NO）产生的抑制活性最为显著，其半抑制浓度为10.6 mmol/L。

2.6 抑菌作用

许瑞波等[52]采用琼脂扩散抑菌法，研究了五味子叶总黄酮 [flavonoids from(Turcz.) Baill leaf，FSL] 对3种常见病原菌枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用，结果表明FSL对3种菌株具有明显的抑菌效果，且随着FSL浓度的增加，抑菌效果也逐步增强，尤其是对枯草芽孢杆菌的抑制效果最为显著。同时还发现五味子叶多糖对以上3种菌株也具有一定的抑制作用，其中对金黄色葡萄球菌的抑制作用最佳[55]。

目前研究表明，五味子的非药用部位具有丰富的药理作用，如表2所示。这些药理作用与五味子药用部位异曲同工，包括调节中枢神经系统和内分泌系统、抗肿瘤、抗氧化等方面。

表2 五味子非药用部位的药理作用及机制

“↑”表示增加或增强；“↓”表示减少或减弱。

“↑” means increase or enhance “↓”means reduce or decrease.

3 五味子药用部位与非药用部位比较

与五味子药用部位相比，非药用部位在化学成分和药理作用上展现出明显的交叉和相似性[56]。非药用部位如藤茎含有与药用部位相同的主要活性物质，如五味子甲素和五味子乙素等，其中4年生以上的藤茎更富含木脂素。而五味子叶则含有较多的黄酮类化合物，其总含量超过了药用部位。此外，五味子非药用部位还分离出许多新的萜类化合物，从根部分离出的5种萜类化合物是首次从木兰科植物中发现的。药理学研究表明在调节中枢神经系统、抗肿瘤、抗氧化和抗炎、抑菌等方面五味子非药用部位与药用部位表现出一定的相似性。但相应的作用机制是否一致尚不明确。

4 展望

近年来随着五味子需求量的增大，其植株通常需要3～4年才能结果，导致五味子果实的产量很难满足市场需求。因此，对可代替果实的非药用部位进行深入研究是解决五味子资源短缺问题的关键[57]。本文对五味子非药用部位的化学成分和药理作用进行全面分析，发现非药用部位富含木脂素、多糖、萜类和黄酮等多种化学成分，具有多方面的药理活性。其主要成分如木脂素及萜类物质具有镇静催眠和神经保护作用，可有效减轻患者的焦虑，改善睡眠质量，提高生活品质。黄酮类物质则显示出较强的抗炎和抗菌活性，在抗炎和抗感染方面有着较大潜力。此外，五味子非药用部位多糖类成分具有抗阿尔茨海默症和调节记忆障碍的作用，为改善认知功能障碍提供了新思路。目前对于五味子非药用部位的研究主要集中于藤茎，其他部位如叶、果梗和根研究相对滞后，未能对其活性成分开展较为系统、完善的研究，在很大程度上限制了资源的深入开发和利用。为了最大化地发掘和利用五味子非药用部位的潜在价值，未来可以采取以下几种策略：（1）对与五味子药用部位活性成分相同且含量较高的化学成分进行分离和纯化，以代替药用部位的使用，从而扩大五味子植株的利用范围。（2）利用敞开式离子化质谱法（ambient mass spectrometry，AMS）和离子迁移谱（ion mobility spectrometry，IMS）等现代技术手段解析五味子非药用部位中的新化合物，同时利用现代生物学手段阐明其生物活性和药理作用，揭示其在分子和基因水平上的作用机制和途径。（3）根据筛选出的活性成分开发功能性食品、保健品和化妆品等。五味子非药用部位资源的充分利用不但能极大地解决其资源短缺的现状，而且还可降低成本，提高经济效益，实现传统中药的二次开发，为药用植物的可持续发展提供新的策略。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

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Research progress on active components and pharmacological effects of non-medicinal parts of

LIU Jiyan1, WANG Bing2, 5, LI Chaoyu1, YU Miao1, 3, 4, 5

1. Engineering Research Center for Medicine, Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China 2. School of Food Engineering, Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China 3. Engineering Research Center of Natural Anti-tumor Drugs, Ministry of Education, Harbin 150076, China 4. Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Cancer Prophylaxis and Anticancer Drugs Research, Harbin 150076, China 5. Postdoctoral Programme of Meteria Medica Institute of Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China

(Turcz.) Baill was first recorded in Shennong Bencao Jing (), classified as a top-grade herb. It is known for its astringent,-enhancing, fluid-producing, kidney-nourishing, and mind-calming effects. In the 2020 edition of, the medicinal part ofis defined as its dry and ripe fruit, which contains compounds such as lignin, polysaccharides, terpenes, and flavonoids. These compounds contribute to its regulating the central nervous system and endocrine system, antitumor, anti-oxidative, anti-inflammatory, and antibacterial effects. Recent research has shown that non-medicinal parts of, including the vine stems, leaves, fruit stems, and roots, also contain active ingredients like lignin, polysaccharides, terpenes, and flavonoids. Some of these active components are even more concentrated than in the medicinal parts. However, these non-medicinal parts are often discarded as impurities, leading to resource wastage and underutilization. This paper summarizes the active components and pharmacological actions of the non-medicinal parts ofbased on published literature, providing references and data support for further development of non-medicinal parts ofand laying the foundation for comprehensive utilization of non-medicinal parts of.

(Turcz.)Baill; non-medicinal parts; lignin; polysaccharide; central nervous system; antitumor; antioxidative

R282.71

A

0253 - 2670(2024)09 - 3179 - 11

10.7501/j.issn.0253-2670.2024.09.031

2024-01-20

黑龙江省重点研发计划项目（2022ZX02C07）；黑龙江省优秀青年教师基础研究支持计划（YQJH2023243）

刘继艳，女，硕士研究生，研究方向为中药学。Tel: 18904531316 E-mail: 2606944911@qq.com

通信作者：王 冰，女，高级工程师，硕士生导师，从事药食同源产品开发。Tel: 13945005736 E-mail: iceking85@163.com

于 淼，男，研究员，博士生导师，从事抗肿瘤药物研究。Tel: 13945005136 E-mail: yumiao913@163.com

[责任编辑 潘明佳]